FieldSpec-4地物波谱仪使用 简介——ASD渠道科技集团n1、野外光谱仪（FS4）ASD野外光谱分析仪FieldSpec 4是一种测量可见 光到近红外波段(350nm-2500nm)地物波谱的便携式 工具它能快速扫描地物，光纤探头能在毫秒内得到 地物单一光谱FS4主要测量反射率（Reflectance） 和辐射亮度(Radiance)渠道科技集团 FieldSpec 4FieldSpec 4系列便携式地物波谱仪是 美国ASD(Analytical Spectral Devices., Inc)公司的最新旗舰产品， 适用于从遥感测量，农作物监测，森林 研究到工业照明测量，海洋学研究和矿 物勘察的各方面应用操作简单，软件 包功能强劲此仪器可用做测量辐射度，CIE颜色， 光谱反射率和光谱透过率规 格参 数型 号FieldSpec 4波长范围350-2500nm光谱采样间隔1.4nm (350-1000nm) 2nm (1001-2500nm) 光谱分辨率3nm@700nm 10nm@1400,2100nm渠道科技集团 地物反射率n地物的反射：太阳光通过大气层照射到地球表面，地 物会发生发射作用，反射后的短波辐射一部分为遥感 器所接收。
在250-3000nm波段内，地物主要反射太 阳辐射的电磁波，地物本身的热辐射可以忽略不计n反射率（（ρ ρ）：）：地物的反射能量与入射总能量的比， 即ρ ρ=(=(PρPρ/ / P P 0)×100% 0)×100%表征物体对电磁波谱的反射能 力n反射率是可以测定的n地物在不同波段的反射率是不同的，利用地物反射率 的差别，可以判断地物的属性渠道科技集团 辐射亮度n辐射亮度，表示的是面辐射源上某一点在一定 方向上的辐射强弱，单位是W/㎡/sr瓦每平方 米每球面度nFS4测量的辐射亮度，指的是每个波长度上的 能量总值，单位是W/㎡/sr/nm瓦每平方米每纳 米每球面度n利用余弦接收器探头还可以测量辐射照度辐 射照度是一个从放射源向平面状物体照射时， 每单位面积所得到的放射束数量的物理量，单 位是瓦特每平方米每纳米 (W/m2/nm) 渠道科技集团 FieldSpec4 地物波谱仪主要由手提电脑，观测主机，手枪式把手，光纤光学探头及连接数据线，校准白板组成。
FieldSpec4加上野外背包非常便于野外携带；0.35-2.5的光 谱范围以及8nm的光谱分辨率,它能在手提电脑上实时持续显示并保存测量光谱，使测量者在测量过程中依据即时反 馈的光谱图像获取需要的测量数据 渠道科技集团 n2、优化白板由于直接测量反射率收到光照和样品本身特性的影响 ，使用已知反射率的白板，作为参照物，首先测量白 板对当前状态下入射光源的反射率，配置的白板有相 应的校准文件，用于计算被测物的测量结果，校准白 板的反射率达到99%下图为探头和手枪式握柄)渠道科技集团 3、野外测量 （1）准备工作 （2）测量过程 （3）数据分析 渠道科技集团 （1）准备工作。
n光谱仪、计算机充电：光谱仪电量不足时红灯闪亮， 充满电后绿灯亮；如果黄灯闪亮则说明过热，需要等 待一段时间；n安装适当的镜头或其他附件（如GPS、余弦接受器等 ），并准备好白板；n依次打开光谱仪电源及计算机电源，并启动相应RS3软 件；光谱仪需要预热15分钟左右，如果需要更加精细 的测量，则预热要80-90分钟；n在软件上选择相应的镜头并调整光谱平均、暗电流平 均和白板采集平均次数（Control/adjust configuration）n在软件中选择或填写需要存储数据的路径、名称和其 他内容（Control/spectrum save）渠道科技集团 n暗电流平均（Dark Current）：意思就是看不见的干扰，指的 是电子仪器本身带来的辐射n白板平均采集数（White Reference）：对基准白板的反射采集 平均数，一般对应被测物光谱采集数n光谱平均采集数（Spectrum Avg）：表示一次采集的快慢，10 表示1秒测量10次，可在1-100内设置，越大则采集时间越长， 精度越好，去噪越好，耗电越大。
渠道科技集团 RS3软件介绍nRS3 是一款基于Windows的程序软件，兼容Windows 95, 98, 2000, ME, NT, XP 以及Vista ，但是系统语言必须是 英语有两个版本，但据老外讲没有什么区别，实际我 们使用中也没发现有啥区别nRS3 用于优化FieldSpec仪器以及采集下列数据: Raw DN、反射率、辐射亮度/辐射照度n所有采集的数据均为.asd文件格式，并可以使用 ViewSpec Pro软件打开并进行后处理渠道科技集团 n等待连接q确定仪器和定标信息n调整配置q光谱平均次数Spectrum averageq暗电流平均次数Dark current averageq白板平均次数White reference averageRS3软件配置渠道科技集团 连接设置n主机与电脑的连接可以是通过电缆的有线连接 ，也可以是无线WIFI连接。
软件开启就会自动 搜索设备n出厂设置主机的IP地址为无线地址：10.1.1.77 ，n有线连接的IP地址：10.1.1.11，推荐使用无线 连接，方便操作n采用无线连接的时候，电脑的无线连接设定IP 为10.1.1.76有线连接设定电脑IP为10.1.1.0渠道科技集团 （2）测量过程2.1 反射率测量过程n镜头对准白板，点击OPT进行优化（注意：白板必须充满镜头视场镜头仍然对准白板，点击 WR采集参比光谱此时，软件自动进入反射率测量状态n镜头移向被测目标，按空格键存储采集到的目标 反射光谱 渠道科技集团 RS3软件优化校准仪器n将探头对 准白板优化仪器 (Ctrl-O或者点击 OPT图标 )渠道科技集团 n反射率测量模式q镜头对准白板后采 集白板参比 ( F4或 者点击WR图标)q间隔一定时间即采 集白板参比•环境变化越频繁则 采集白板次数越高RS3—反射率测量渠道科技集团 光谱采集过程n测量光照参考板（一般为Raw DN值），测参考板2次，每次5条平均n测量遮阴参考板2次，每次5条平均 n测量光照地物，探头高度按照观测目标确定，每次5条平均n测量遮阴地物，探头高度同上，每次5条平均渠道科技集团 探头距离n光纤探头可以更换，配置的裸光纤，是25°视角的，厂家 还有很多，比如8°等。
根据视角的大小，那么在测量的时 候，探头到被测物的距离等有关系，如下图：n其中X=探头到被测物的距离，A就是视角，D是镜头直径 ，Y就是被测物在镜头视野内的直径大小n在近距离，小于1米的范围内，采用公式： Y=2*X*Tan(A/2)n在远距离，大于1米的范围内，采用公式： Y=D+2*X*Tan(A/2)渠道科技集团 2.2 绝对反射比测量过程n在Control/Adjust configuration菜单下选择Absolute reflectancen 下面的步骤与反射率测量相同 渠道科技集团 RS3—绝对反射比n绝对 反射比q仅仅 用于已定标的白板渠道科技集团 。